¿Dónde se lleva a cabo el procesamiento de los
datos en un ordenador? En la Unidad Central de Procesamiento
(CPU) ¿Qué unidades conforman el procesador? Unidad
Aritmética-Lógica (UAL) Unidad de Control (UC)
Recordando …
¿La Unidad Central de Procesamiento forma parte del
hardware? ¡Claro que sí! La CPU o procesador es un
componente físico, un chip Recordando …
¿Cuál es la función de la UAL? Ejecutar las
operaciones aritméticas y lógicas con los datos.
¿Cuál es la función de la UC? Administrar
los recursos del ordenador. Dirigir el flujo de datos hacia la
UAL. Recordando …
ROM ¿Cuáles son las dos categorías de
memoria principal? RAM Recordando …
Características de la memoria ROM Permanente El fabricante
graba información en ella, que no puede ser borrada o
alterada. Contenido de la memoria ROM Instrucciones para iniciar
la operación del ordenador. ¿Porqué se llama
“firmware” a la memoria ROM? Porque es resultado de
la integración de hardware y software. Recordando
…
Características de la memoria RAM Volátil Su
contenido cambia constantemente según se ejecutan
diferentes programas y se procesan nuevos datos. La
localización de los datos es aleatoria. Contenido de la
memoria RAM Todos los programas y datos que se están
procesando en un momento específico, porque ellos deben
ser transferidos a la memoria RAM para poder ejecutarse.
Recordando …
Representa gráficamente la Arquitectura de VON NEWMANN
(Gp:) Dispositivos de Entrada (Gp:) Dispositivos de Salida (Gp:)
Almacenamiento Secundario (Gp:) Procesador (CPU) (Gp:) Memoria
Principal Recordando …
Identificar los elementos de hardware que influyen en la
velocidad de procesamiento de un ordenador. Explicar el
funcionamiento e implicaciones de esos elementos. Describir la
función de la tarjeta madre y sus componentes.
Objetivos
Factores que afectan la velocidad de procesamiento de un
ordenador: Memoria RAM Memoria caché Tamaño del
registro Reloj del sistema Buses Tarjeta madre (motherboard) de
un ordenador y sus componentes. Contenidos
Los usuarios queremos un ordenador que responda rápido …
… Más rápido … … Más
rápido … … Más rápido !!! Factores
que afectan la velocidad de procesamiento
¿Qué hace rápida a un ordenador?
Reducción de la distancia entre los transistores que
conforman el chip de la CPU. Otros componentes: Memoria RAM
Memoria Caché Tamaño del registro Reloj del sistema
Buses (datos y direcciones)
Cantidad de memoria RAM Unidad de medida: Megabytes, Gigabytes,
etc. Si el ordenador tiene poca memoria RAM, la frecuencia de
transferencia de datos y programas entre la RAM y el disco duro
es más alta. Este proceso de transferencia se llama
paginación (Swapping) y reduce la velocidad de
procesamiento.
Memoria Caché (L1/L2) Unidad de medida: Kilobytes Almacena
los programas y datos referenciados más reciente y
frecuentemente. Más rápida que la memoria RAM.
Está ubicada directamente en el CPU o entre el CPU y la
RAM => menor distancia. Es muy cara, por la tecnología
con que está hecha.
Tamaño del registro Unidad de medida: bits UAL: incluye
localidades de memoria de alta velocidad que conservan los datos
procesados en cada momento. Estas localidades se conocen como:
Registros
Indica la cantidad de datos con los que puede trabajar el
ordenador en cualquier momento. Procesadores de 32 bits o de 64
bits. Mientras más grande es el registro, más
rápido es el procesamiento. Tamaño del registro
Unidad de medida: bits
Reloj del sistema Unidad de medida: Megahertz (MHz) El reloj del
sistema controla los impulsos eléctricos en un determinado
período de tiempo, permitiendo medir las operaciones de
procesamiento del ordenador. Un ciclo del reloj del sistema es el
tiempo que le toma a un transistor apagarse y encenderse de
nuevo. Hertz = ciclos por segundo. Megahertz (MHz): Millones de
ciclos por segundo.
Rutas o caminos físicos (cables) entre los componentes de
un ordenador. Los buses han evolucionado de acuerdo a los avances
de los ordenadores, para ayudar a la velocidad de procesamiento.
Tipos de buses: Bus de datos. Bus de direcciones. Buses
Bus de Datos Conjunto de pistas (cables) por las cuales viajan
datos o pulsos, desde y hacia el procesador. Estos cables
conectan la CPU con la memoria y el resto de los dispositivos de
hardware. Pistas (cables) por donde viajan las direcciones de
memoria, que permiten acceder a los datos y programas del
ordenador. Estos cables conectan la CPU y la memoria RAM. Bus de
Direcciones
Es el elemento principal de todo ordenador. A ella se conectan
todos los demás dispositivos. Tarjeta madre (Motherboard /
Mainboard)
Conector eléctrico Es donde se conectan los cables para
que la tarjeta madre reciba la alimentación
eléctrica proporcionada por la fuente de poder. Tarjeta
madre (Motherboard / Mainboard)
La pila o acumulador se encarga de conservar los
parámetros de la BIOS cuando el ordenador está
apagado. Sin ella, al encender el ordenador tendríamos que
introducir las características del disco duro, del
chipset, la fecha y la hora, etc. Tarjeta madre (Motherboard /
Mainboard) Pila
Bajo esta denominación englobamos todos los conectores
para dispositivos integrados (internos), tales como la unidad de
disquete, el disco duro, el CD-ROM o el altavoz interno. Tarjeta
madre (Motherboard / Mainboard) Conectores internos
Se trata de los conectores para dispositivos periféricos,
es decir, dispositivos que se encuentran fuera de nuestra
computadora y que deben conectarse a ella para ejecutar sus
funciones. Estos conectores también reciben el nombre de
“puertos” y algunos ejemplos son: Puerto para teclado
Puerto para ratón Puerto para impresora. Tarjeta madre
(Motherboard / Mainboard) Conectores externos
Cada dispositivo periférico debe conectarse a uno de los
“puertos” (conector externo) que están en la
parte posterior del ordenador. Existen diferentes puertos, con
distintas capacidades y usos. Tarjeta madre (Motherboard /
Mainboard) Conectores externos Vamos a verlos en detalle
Conectores Externos
Puertos Puerto serial: Transmite 1 bit a la vez (Ejemplos son los
puertos para ratón y modem). Puerto paralelo: Transmite 8
bits a la vez (Ejemplo es el puerto para impresora). Puerto
FireWire: Conexión para dispositivos de alta velocidad de
transferencia (cámaras de video). Puerto USB:
Conexión para cualquier periférico. El dispositivo
debe disponer de conector para USB. Más rápido que
los puertos paralelos y seriales comunes. Tarjeta madre
(Motherboard / Mainboard)
Ranuras (slots) para tarjetas de expansión Si requerimos
conectar un dispositivo y no hay un puerto disponible, se debe
instalar una tarjeta de circuitos, que incluya el puerto
necesario. A estas tarjetas se les llama “Tarjetas de
expansión” y se insertan en ranuras disponibles en
la tarjeta madre. Estas ranuras son extensiones del bus del
ordenador, que permiten agregar nuevos componentes de hardware.
Tarjeta madre (Motherboard / Mainboard)
Ranuras (slots) para tarjetas de expansión Son unas
ranuras de plástico con conectores eléctricos
(slots) donde se introducen las tarjetas de expansión
(tarjeta de video, tarjeta de sonido, tarjeta de red, etc.) Tipos
de ranuras: Ranuras ISA Ranuras PCI Ranuras AGP Tarjeta madre
(Motherboard / Mainboard)
Ranuras ISA Arquitectura Estándar de la Industria Son las
más veteranas, un legado de los primeros tiempos del PC.
Funcionan a unos 8 MHz y ofrecen un máximo de 16 MB/s,
suficiente para conectar un módem o una tarjeta de sonido,
pero muy poco para una tarjeta de video. Tarjeta madre
(Motherboard / Mainboard)
Ranuras PCI Interconexión de Componentes
Periféricos Es el estándar actual. Pueden dar hasta
528 MB/s a 66 MHz, lo que es suficiente para casi todo tipo de
tarjetas de expansión, excepto quizá para algunas
tarjetas de video 3D. Miden unos 8,5 cm y generalmente son
blancas. Tarjeta madre (Motherboard / Mainboard)
Ranura AGP Puerto Gráfico Acelerador Se dedica
exclusivamente a conectar tarjetas de video 3D, por lo que
sólo suele haber una. Su propia estructura impide que se
utilice para todos los propósitos, por lo que se usa como
una ayuda para las PCI. Tarjeta madre (Motherboard /
Mainboard)
Tarjeta madre (Motherboard / Mainboard)
Tarjeta madre (Motherboard / Mainboard) Instalación de
tarjetas de expansión en ordenadores personales de
escritorio
Tarjeta madre (Motherboard / Mainboard) Instalación de
tarjetas de expansión en ordenadores personales portables
Las tarjetas de expansión de los ordenadores
portátiles, se denominan tarjetas PC (o PCMCIA) y son
dispositivos, del tamaño de una tarjeta de crédito,
que se insertan en una ranura, en la parte lateral o posterior
del ordenador.
El Chipset Es el conjunto (set) de chips que controlan funciones
especiales del computador, tales como la forma en que
interactúa el procesador con la memoria RAM o con la
memoria Caché, el control de los puertos y ranuras. De la
calidad y características del chipset dependerán:
La obtención del máximo rendimiento del procesador.
La posibilidad de actualización del ordenador. El uso de
ciertas tecnologías más avanzadas para memorias y
periféricos. Tarjeta madre (Motherboard / Mainboard)